固体のポテンシャル問題に関連する数値・実験ハイブリッド型逆解析手法の確立

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02302038
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 久保 司郎 大阪大学, 工学部, 教授 (20107139)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青木 繁 東京工業大学, 工学部, 教授 (90016436) ; 宮 健三 東京大学, 工学部, 教授 (30011191) ; 加川 幸雄 岡山大学, 工学部, 教授 (10019200) ; 阿部 博之 東北大学, 工学部, 教授 (00005266) ; 大路 清嗣 大阪大学, 工学部, 教授 (20028939)
• Keywords: 逆問題 / 非破壊検査 / 欠陥・き裂同定 / 外力同定 / 適切化手法 / 境界値同定 / 境界要素法 / 支配方程式同定

Research Abstract

工学,理学,医学の分野において,逆問題研究が注目を集めてきている.逆問題解析には種々の共通点があるため,特定の問題に対する逆問題解析の発展が,逆問題研究全体の進展に繋がる.本研究では,材料力学の分野で最も簡単で,かつ最近いくつかの展開が得られている,ポテンシャル場の問題を主対象に,これに関連する逆問題を扱う数値・実験ハイブリッド型逆解析手法に関する検討を行い,以下の結果を得た.
1.場の観測結果をもとに,場の支配微分方程式を推定する方法を提案し,その有効性を数値的に明らかにした. 2.接触部の変位と力の分布を同時に推定するための関数近似法を提案し,その有効性を確かめた. 3.直流電気ポテンシャル法を用いて,微小試験片におけるき裂を測定する方法を検討し,その有効性を実験的に確かめた.また,交流電気ポテンシャル法により応力拡大係数を計測する方法を提案した. 4.バルクハウゼン雑音を用いることにより,欠陥の大きさや位置を同定することが可能であることを示した. 5.渦電流探傷のために電流ベクトルポテンシャルTを用いた数値解析方法を開発し,解析結果が測定値とよく一致することを示した. 6.ガルバニック腐食による電流密度および電気ポテンシャル分布の推定に対して,いくつかの適切化手法を適用した.ファジ-クラスタリング理論の適用を行い,その有効性を数値的に示した. 7.波動方程式によって支配される分布定数系に加えられる外力を同定する問題に対し,境界要素法に基づく逆解析手法を適用し,手法の有効性を数値例により示した. 8.非定常熱伝導問題に対する解析手法を構築した.フ-リエ級数近似法とスプライン関数近似法を比較し,後者のほうが良好な結果を与えることを明らかにした. 9.き裂による電流場,温度場の特異性解析を行い,温度場に基づく非破壊検査手法を検討した.

Research Products

• [Publications] 久保 司郎: "場の問題の支配微分方程式を推定する方法の提案" 日本機械学会講演論文集. No.900ー69. 81-82 (1990)
• [Publications] 久保 司郎: "関数近似と推定誤差規準との組合せに基づく接触面力の同定に関する逆問題解析手法" 日本機械学会講演論文集. No.900ー86. 670-672 (1990)
• [Publications] 久保 司郎: "支配方程式推定逆問題の取扱いに関するひとつの試み" 第14回NCP研究会・機械の強度と形態研究懇話会シンポジウム論文集. 118-120 (1991)
• [Publications] 坂 真澄: "き裂計測における交流電位差の負荷荷重依存性の理論解析" 日本機械学会論文集(A編).
• [Publications] 湯浅 大二郎: "直流電位差法によるき裂評価の微小試験片への適用" 日本機械学会講演論文集. No.900ー59. 523-525 (1990)
• [Publications] M.Saka: "Nondestructive Characterization of Bifurcated Crack by Potential Drop Method" 5th Int.Symp.Nondestructive Characterization of Materials. (1991)
• [Publications] Y.Kagawa: "Flaw Detection in Steel Plates by Means of Barkhausen Effect" Int.J.Applied Electromagnetics in Materials. 1. 217-226 (1990)
• [Publications] 村井 忠邦: "長波長散乱波による形状同定数値シミュレ-ション" 日本音響学会誌. 46. 905-913 (1990)
• [Publications] T.Takagi: "Experimental Verification of 3ーD Eddy Current Analysis Code Using TーMethod" IEEE Trans.on Magnetics. 26. 474-477 (1990)
• [Publications] T.Takagi: "3ーD Numerical Simulation of Eddy Current Testing of a Block with a Crack" Review of Progress in Quntitative Nondestructive Evaluation. 9. 323-334 (1990)
• [Publications] 杉浦 壽彦: "超電導発電機ダンパの三次元渦電流解析" 電気学会論文誌D. 110. 997-1004 (1990)
• [Publications] 青木 繁: "クラスタリングによるガルバニック腐食逆問題解析" 材料. (1991)
• [Publications] 青木 繁: "境界要素法によるガルバニック腐食逆問題の解析(種々の適切化とクラスタリング手法の適用)" 境界要素法論文集. 7. 165-170 (1990)
• [Publications] 天谷 賢治: "カソ-ド防食システムにおける電極位置の最適化" 日本機械学会論文集(A編). (1991)
• [Publications] K.Ohnaka: "Boundary Element Approach for Identification of the External Forces in the Scalar Wave Equations" Appl.Math.Modelling. 15. 46-50 (1991)
• [Publications] K.Ohnaka: "Identification of the External Force of Wave Equations from Noisy Observations" Proc.of Inverse Problems in Engineering Sciences. (1991)
• [Publications] 田中 正隆: "非定常熱伝導問題の時間ステップ境界要素法解析" 境界要素法論文集. 7. 93-98 (1990)
• [Publications] 田中 正隆: "時間ステップ境界要素法の非定常熱伝導問題への応用(2次元の場合)" 日本機械学会第68期通常総会講演会講演論文集. (1991)
• [Publications] 阪上 隆英: "サ-モグラフィによる欠陥評価法の数値シミュレ-ション" 日本機械学会講演論文集. No.900ー59. 532-534 (1990)
• [Publications] 小倉 敬二: "画像処理援用サ-モグラフィによるCFRPの欠陥形状測定" 日本機械学会関西支部第66期定時総会講演会講演論文集. (1991)